DA YANIKLILIĞIN ARTIRILMASI

12. CAM PROBLEMLERİ SEMPOZYUMU TERMOPLASTİK BOYALARDA DA YANIKLILIĞIN ARTIRILMASI Ruhsar ÖNDER Paşabahçe Cam San. ve Tic. A.Ş. Kırklareli Fabrikası ÖZET Giderek yaygınlaşan bulaşık makinası kullanımı ile birlikte dekor boyalarının çıkması problemi hızla belirginleşmektedir. Boya firmalarının standart olarak ürettikleri bulaşık makinasına dayanıklılığı yüksek olan boyaların erime sıcaklıkları (pişirim sıcaklığı) ürünlerimizde deformasyona neden olduğu için daha düşük sıcaklıklarda pişen boyaların kullanılması hedeflenmiştir. Degussa, Ferro ve Cookson Matthey firmalarına çalışma şartlarımız ve teknik detaylar iletildikten sonra firmaların hazırladığı numuneler denenmeye başlanmıştır. Cookson Matthey ve Ferro firmaları numune çalışmalarını daha titizlikle takip etmiş ve renk ayarlamalarını da Cookson Matthey firması öncelikle tamamlamıştır. Bulaşık makinasına dayanıklılığın ne seviyede olduğundan söz edebilmek için test metodunun kesinlikle standartlaştırılmış olması gerekmektedir. Bu çalışmada DİN 51035 ve ASTM-C 676-88 stan dartlarına göre test edilen serigrafik baskı dekor boyalarının bulaşık ma kinasına dayanıklılığının artırılması ele alınmıştır. 1996 yılında çalışmalarına başlanan dayanıklı termoplastik boyalar 1997 Mart ayında Cookson Matthey'in 37 serisi ile kullanılmaya başlanmıştır. 1. GİRİŞ Termoplastik boyalardaki dayanıklılığın artırılması çalışmaları sırasında dik kate alınan en önemli konu ürünlerimizde herhangi bir deformasyona neden olmaksızın DİN 51035 ve ASTM-C 676-88 standartlarını sağlayabilmektir. Bo yanın erime sıcaklığı, en önemli bileşenleri kurşun ve silica olan fritin kom pozisyonu ile ayarlanmaktadır. Bir emaye cam boyası, frit ve organik ortamda çözülmüş pigment içermektedir. Frit, pigment ve birkaç katkı maddesinden oluşan bu ana kompozisyon yıllardır hep aynıdır ve uygulama ile pişirim koşullarına bağlı olarak da değişmez. Frit, boyanın ürüne yapışmasını sağlarken pigment de opaklık vererek renk oluşturmaktadır. Katkı mal zemeleri ile de kristalizasyon, termal genleşme gibi önemli özellikler ayar lanmaktadır. Boyanın erime sıcaklığı ne kadar düşükse kimyasal, mekanik ve

CAM PROBLEMLERİ SEMPOZYUMU bulaşık makinasına dayanıklılığı da o kadar azdır. Dayanıklılığı artırıcı mal zemelerin boyaların erime sıcaklığını yükseltici özelliği vardır. Emaye boya kullananların ürünlerine ve pişirme sürelerin bağlı olarak uy guladıkları bir sıcaklık vardır ve kullandıkları boyaların bu şartlara uygun ol ması çok önemlidir. Erime sıcaklığının düşük olması nedeniyle daha önce kul lanılan boyaların dayanıklılığı da düşüktü ve bu da boyanın pişirilmesini kolaylaştırmaktaydı. 37 serisi İse, pişme sıcaklığı çok az (540 C'dan 570 C'a) yükseltilmiş olmasına rağmen, dayanıklılığın yüksek olması için daha fazla katkı maddesi içermektedir. Bu iki boya arasındaki en önemli fark frittedir. Prensipte her İki seride de çıkan renkler birbiri ile hemen hemen aynı olmak zorundadır. Diğer bazı özellikleri ayarlayabilmek için fritte yapılan küçük bir değişiklik sonuçta çıkan boyanın rengini de etkilemektedir. 2. DENEYLER Bu çalışma kapsamında, öncelikle müşteri şikayetlerine neden olan bulaşık makinasına dayanıklılığı düşük boyalarımızın DİN 51035 ve ASTM-C 676-88 standartlarına göre testleri yapılmıştır. Tablo 1 - DİN 51035 ve ASTM-C-676-88 değerlendirme kriterleri. 0 Renkte ve parlaklıkta hiçbir değişiklik yok 1 Yüzeyin hafif etkilenmesi veya çok az parlaklık kaybı 2 Açık bir matlaşma fakat derin bir renk değişimi yok 3 Derin bir renk değişimi ve kazınma direnci kaybı 4 Renk tamamen yok olmuş, zemin tamamen veya kısmen görünüyor Tablo 2 - Bulaşık makinası dayanıklılığı düşük boyaların değerlendirilmesi. 19130 Beyaz 2 3 17417 Kırmızı 3 4 41 E 11 Siyah 3 4 41 H 24 Sarı 3 3 41 K 15 Yeşil 3 3 41 L 14 Lacivert 3 4

12. CAM PROBLEMLERİ SEMPOZYUMU Bu testlerin sonunda boya firmaları ile görüşülmüş ve çalışma koşullarımız bu firmaların teknik elemanlarına bildirilmiştir. Ferro firmasının ilk nu muneleri denendiğinde, renk sayısının üç renkle sınırlı olması ve day anıklılıklarının şu andaki boyalara göre iyi olmasına rağmen yeterli olmaması üzerine yeni numuneler istenmiştir. {Deneme şartları T = 575 C, t = 2.5 h). De neme sonuçları Tablo 3'de yer almaktadır. Tablo 3 - Ferro (1} numunelerinin değerlendirilmesi. 95 4104197 S.R. Beyaz 1 2 95 61062 87 R. Beyaz 0 0 95 43065 87 S.R. Sarı 1 2 95 63071 87 R. Sarı 1 2 95 41042 87 T/P Etch 1 2 Cookson Matthey firmasından gelen numuneler de aynı şartlarda denenmiş ve standartlara göre iyi sonuç vermemesi üzerine yeni numuneler istenmiştir. Bunların sonuçları Tablo 4'te görülebilir. 42 H 3802 Sarı 0 3 42 L 48 Mavi 2 3 42 M 1 Kırmızı 1 3 42 T 23 Beyaz 3 3 42 E 3 Siyah 3 4 42 K 45 Yeşil 1 3 42 H 528 Turuncu 2 3 Hazırlanan Karışımlar 2 3 Tablo 4 - Cookson Matthey (1) numunelerinin değerlendirilmesi. Ferro firmasından sekiz renkten oluşan ikinci numune seti geldiğinde yine aynı şartlarda denemeler yapılmış, yapılmış, standartlara göre bulaşık makinasına dayanıklılık açısından öncekilerden daha iyi durumda olduğu sap tanmıştır. Fakat bazı renklerde, kullandığımız renklere göre ton farkı olduğu

12. CAM PROBLEMLERİ SEMPOZYUMU görülmüş ve firmadan bu renkleri iyileştirerek tüm renklerden 1 kg'lık de neme numuneleri talep edilmiştir. Firma yetkilileri, bu konuda çalışan teknik elemanın değiştiğini bir süre sonra numuneleri gönderebileceklerini bil dirmişlerdir. Bu dönemden sonra Ferro firmasından herhangi bir numune gelmemiştir. Deneme sonuçları Tablo 5'de yer almaktadır. Tablo 5 - Ferro (11) numunelerinin değerlendirilmesi. 95 41043 87 Beyaz 1 1 95 47023 87 Yeşil 1 1 95 45 112 87 Kırmızı 1 2 95 44011 87 K. Kahve 1 1 95 44012 87 A. Kahve 1 1 95 43066 87 Sarı 1 1 95 46014 87 Siyah 1 2 95 32014 87 Eflatun 1 2 Hazırlanan Karışımlar 1 2 Cookson Matthey'in 37 serisi boyalarından göndermiş olduğu 6 renkten oluşan numuneleri de aynı şekilde denenmiş ve sonucun şimdiye kadar de nenenlere kıyasla testlere dayanıklılık açısından çok daha iyi olduğu görülmüştür. Değerlendirme Tablo 6'da yer almaktadır. Tablo 6 - Cookson Matthey 37 serisi numunelerinin değerlendirilmesi. V 3700-64-64 Beyaz 0 1 V 3702-64-64 Sarı 0 1 V 3703-64-64 Kırmızı 0 1 V 3705-64-64 Mavi 0 1 V 3706-64-64 Siyah 0 1 Hazırlanan Karışımlar 0 1

CAM PROBLEMLERİ SEMPOZYUMU 37 serisi olarak gelen boyalardan tümünün renk tonlarının ayarlanması ve diğer renkler için de numune hazırlanması talep edilmiştir. Bunun üzerine 14 renkten oluşan 37 serisi renk paletinin tümünden numuneler fabrikamıza gel miş ve denenmiştir. Gelen tüm renkler ve bu renklerle hazırlanan bazı karışımlar test edilmiş ve dayanıklılık açısından bir problem görülmemiştir. Daha önce gelen numuneler 200 gr olmasına rağmen bu kez numuneler mik tar olarak özellikle fazla talep edilmiş ve 1.5 kg olarak gelen numunelerin yarısı denenmesi İçin Paşabahçe Fabrikası'na gönderilmiştir. 37 serisine ait 14 rengin ve bunlarla hazırlanan karışımların dayanıklılık sonuçları Tablo 7'de yer almaktadır. Tablo 7 - Cookson Matthey 37 serisi numunelerinin değerlendirilmesi. V 3706-64-64 Siyah 0 1 V 3702-64-64 Sarı 0 1 V 3700-64-64 Beyaz 0 1 GC-5013-64-64 Lacivert 0 1 GC-3009-64-64 A. Kırmızı 0 1 GC-4005-64-64 K. Yeşil 0 1 GC-3010-64-64 K. Kırmızı 0 1 GC-7003-64-64 K. Kahve 0 1 GC-3011-64-64 Turuncu 0 1 GC-4006-64-64 A. Yeşil 0 1 GC-5014-64-64 Mavi 0 1 GC-5015-64-64 A. Mavi 0 1 GC-3012-64-64 A. Kahve 0 1 392167-64-64 Mat Beyaz 0 1 Flazırlanan Karışımlar 0 1 Son olarak; Cookson Matthey firması yetkilileri ile yapılan toplantıda 50'şer kg'ltk üretim numunesi talep edilmiş ve Paşabahçe Fabrikası ve Kırklareli Fab rikası 25'er kg boya ile üretim denemelerini gerçekleştirmişlerdir. Daha önce alınan sonuçlarla karşılaştırıldığında herhangi bir olumsuzluk görülmemiştir.

CAiyi 'PROBLEMLERİ SEMPOZYUMU 3. DEĞERLENDİRME Yüksek sıcaklıkta pişirilen emaye cam boyalarının dayanıklılığının fazla ol masının nedeni boyanın optimum seviyede akışkanlık kazanarak en az porositeye sahip olması ve minimum porosite ile pişen boyada deterjanların gi rebileceği boşlukların en aza indirilmiş olmasıdır. Daha önce kullanılan boyaların ve dayanıklılığı artırılan boyaların DİN 51035 ve ASTM 676-88 standartları uygulanmadan önce ve uygulandıktan sonraki durumları aşağıdaki fotoğraflardan görülmektedir. \ \ V İÜ m Resim 1) Soldaki bardak işlem görmemiş dayanıksız boya Ortadaki bardak DİN 51035 standardı uygulanmış dayanıksız boya Sağdaki bardak ASTM-C 676-88 standardı uygulanmış dayanıksız boya

2. CAM PROBLEMLERİ SEMPOZYUMU T9 SSİ*»^ fa-ö Resim 2} Soldaki bardak işlem görmemiş dayanıksız boya Sağdaki bardak DİN 51035 standardı uygulanmış dayanıksız boya 'im.,.7- ili a-'5 Resim 3) Soldaki bardak işlem görmemiş dayanıksız boya Sağdaki bardak ASTM-C 676-88 uygulanmış dayanıksız boya jâl

12. CAM PROBLEMLERİ SEMPOZYUMU mt*- -i- Â- m Resim 4) Soldaki bardak işlem görmemiş dayanıksız boya Sağdaki bardak ASTM-C 676-88 uygulanmış dayanıklı boya Bulaşık makinaları 30 yılı aşkın bir süredir evlerde kullanılmaktadır. Kul lanıcının bulaşık makinasını tercih etme nedeni yıkanılanların temiz, parlak ve şık görünmesi İsteğidir ve bu nedenle, yıkadığı ürünlerin üzerindeki de korların silinmesi kullanıcıyı son derece rahatsız etmektedir. 1991 yılına kadar kullanılan fosfat içerikli deterjanların bu boyalar üzerindeki etkisi daha azken, düşük-alkali deterjanları diye adlandırılan 1991 yılından sonra kullanılmaya başlanan deterjanların etkisi daha yüksektir. Bulaşık makinasında kullanılan suyun sıcaklığının, sertliğinin, yıkama süresinin dekorların çıkmasında direkt olarak etkisi olmakla birlikte en kuvvetli etkin deterjandır. Deterjan cinsi ve konsantrasyonu her kullanıcıda değiştiği için, boyalarımızın çıkma standardı makinaya ya da deterjana göre değil DİN 51035 ve ASTI\/l-C-676-88 stan dartlarına göre belirtilmelidir. 4. SONUÇ 1) Tüm emaye cam boyaları prensipte aynıdır fakat mekanik, kimyasal ve bulaşık makinasma dayanıklılık seviyesi fritin kompozisyonu ile belirlenir. 2) Emaye cam boyalarında dayanıklılık mümkün olan en yüksek sıcaklıkta

CAM PROBLEMLERİ P O Z Y U M U pişirilerek artırılabilmektedir, diğer bir deyişle, aynı boya iki ayrı sıcaklıkta pişirildiğinde yüksek sıcaklıkta pişenin dayanıklılığı diğerine göre daha fazla olmaktadır. 3) Boyalarımızın bulaşık makinasına dayanıklılığı, farklı deterjan, yıkama suyu sıcaklığının değişmesi gibi parametrelerden bağımsız olarak DİN 51035 ve ASTM-C 676-88 standartlarına göre "O" ve "1" olacak şekilde ayarlanmıştır. 4) Boya kompozisyonunda yapılan değişiklikler nedeniyle daha önce kul lanılan boyalarımızla dayanıklılığı yüksek boyalar arasında bazı renklerde çok alt seviyede farklılıklar görülmüştür. Fabrikamızda basılan ana renklerin renk paletini içeren numuneler Ürün Müdürlükleri'ne gönderilrniştir. Kaynak: 1) Glastech. Ber. Glass Sci. Technology 69 (1996) No: 6.